薄 Pb(111) 薄膜中非均匀量子受限态及隐藏缺陷的可视化

利用低温扫描隧道显微镜和扫描隧道谱，研究了在 Si(111)7x7 衬底上生长的超薄 Pb 薄膜的微分电导空间分布。量子受限态的形成以及相应的微分隧道电导局部极大值的出现是 Pb 薄膜的典型特征；这些态的能量主要由 Pb 薄膜的局部厚度决定。我们证明，在原子级平坦的平台内，隧道电导率的大小在空间上可以是非均匀的，且小尺度调制的周期与 Si(111)7x7 重构的周期一致。对于相对较厚的 Pb 薄膜，我们观察到隧道电导的大尺度不均匀性，表现为量子化能级在约 100 nm 的距离上发生约 50 meV 量级的逐渐偏移。我们认为，隧道电导以及相应的 Pb 薄膜局域态密度的这种大尺度变化可能与晶体结构内部缺陷（例如局域电势和应力）的存在有关。